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专利号: 2022114447208
申请人: 电子科技大学长三角研究院(湖州)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于太阳光全解水制氢的铜铋硫基光电化学电池,其特征在于,包括,Cu3BiS3光阴极和Cu3BiS3光阳极,所述Cu3BiS3光阴极和Cu3BiS3光阳极通过导线串联连接;

所述Cu3BiS3光阴极包括第一背电极层以及依次层叠于第一背电极层上的Cu3BiS3吸收层、CdS/ TiO2双缓冲层和析氢助催化剂层;

所述Cu3BiS3光阳极包括第二背电极层以及依次层叠于第二背电极层上的TiO2/CdS双缓冲层、Cu3BiS3吸收层和析氧助催化剂层;

其中,所述第一背电极层与所述第二背电极层通过导线连接,所述第二背电极层选用透明导电基底,太阳光沿所述光阳极的透明导电基底侧照射至所述光阳极。

2.根据权利要求1的所述光电化学电池,其特征在于,所述析氢助催化剂层选用Pt纳米颗粒或MoSx纳米颗粒。

3.根据权利要求1的所述光电化学电池,其特征在于,所述析氧助催化剂层选用Co‑Pi纳米颗粒或Ni金属薄膜。

4.根据权利要求1至3之一的所述光电化学电池,其特征在于,所述Cu3BiS3吸收层选用喷雾热解法制备获得,所述Cu3BiS3吸收层的厚度为800~1100 nm。

5.根据权利要求1至3之一的所述光电化学电池,其特征在于,所述CdS缓冲层的厚度为

70~90 nm,所述TiO2缓冲层的厚度为40~60 nm。

6.根据权利要求2的所述光电化学电池,其特征在于,所述析氢助催化剂层中,所述Pt纳米颗粒的粒径为15~25 nm。

7.根据权利要求2的所述光电化学电池,其特征在于,所述析氢助催化剂层中,所述MoSx纳米颗粒层的厚度为15~25 nm。

8.根据权利要求3的所述光电化学电池,其特征在于,所述析氧助催化剂层中,所述Co‑Pi纳米颗粒的粒径为15~25 nm。

9.根据权利要求3的所述光电化学电池,其特征在于,所述析氧助催化剂层中,所述Ni金属薄膜层的厚度为2~3 nm。

10.根据权利要求1至3之一的所述光电化学电池,其特征在于,所述第一背电极层选用Mo电极层;所述第二背电极层选用FTO导电基底。